DE102007027548A1

DE102007027548A1 - Absperrventil für einzelne Formhohlräume einer Spritzgießvorrichtung

Info

Publication number: DE102007027548A1
Application number: DE102007027548A
Authority: DE
Inventors: Denis Georgetown Babin; Valery Burlington Ten
Original assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Current assignee: Mold Masters 2007 Ltd
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2027-06-16
Also published as: US7547208B2; CA2591729A1; DE102007027548B4; US20080044513A1

Abstract

Eine Spritzgießvorrichtung umfasst eine erste Düse mit einem ersten Düsenschmelzekanal, der in Fluidverbindung mit einem Verteilerschmelzekanal steht, und eine zweite Düse mit einem zweiten Düsenschmelzekanal, der in Fluidverbindung mit dem ersten Düsenschmelzekanal steht. Eine Düsenverbindung ist zwischen der ersten Düse und der zweiten Düse vorgesehen und umfasst einen Düsenverbindungsschmelzedurchgang, um fluidmäßig den ersten Düsenschmelzekanal und den zweiten Düsenschmelzekanal zu verbinden. Die zweite Düse umfasst eine Vielzahl von sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgängen, die in Fluidverbindung mit dem zweiten Düsenschmelzekanal stehen. Die sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgänge liefern Schmelze zu einer Vielzahl von Formhohlräumen durch eine Vielzahl von entsprechenden Angussdichtungen und Formangussöffnungen. Ein Absperrventil ist in einer Bohrung in der zweiten Düse angeordnet. Die Bohrung schneidet sich mit einem der sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgänge. Das Absperrventil umfasst einen sich dorthin erstreckenden Durchgang, so dass der Schmelzestrom durch das Absperrventil strömen kann, wenn der Durchgang mit dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist, und der Schmelzestrom abgehalten wird, durch das Absperrventil zu strömen, wenn der Durchgang im Wesentlichen senkrecht zu dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen U.S. Patentanmeldung Nr.60/814,388 eingereicht am 16. Juni 2006, die hiermit durch den Bezug darauf in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Spritzgießvorrichtung und im Besonderen auf ein einzelnes Absperrventil für eine Mehrspitzen-Schmelzscheiben-Spritzgießvorrichtung.
Zugehörige Technik
Der Seitenanguss von einer Düse einer Spritzgießvorrichtung mittels einer Anzahl von Eckenangussspitzen ist gut bekannt. Eine Mehrfachhohlraum-Eckenanguss- oder-Seitenanguss-Spritzgießvorrichtung ist beschrieben in dem U.S. Patent Nr.5,494,433 von Gellert, herausgegeben am 27. Februar 1996, das hierin in seiner Gesamtheit durch den Bezug darauf aufgenommen ist. Im allgemeinen umfasst die Mehrfachhohlraum-Eckenanguss-Spritzgießvorrichtung mehrere Düsen die mit einem Verteiler verbunden sind um von dort einen Schmelzestrom aus formbaren Material aufzunehmen. Jede Düse ist in einer zylindrischen Öffnung in einer Form montiert um unter Druck stehende Schmelze durch einen Düsenschmelzekanal zu Formangussöffnungen zu transportieren die zu Formhohlräumen in der Form führen. Die Formhohlräume sind radial um die Düse herum beabstandet angeordnet. Jede Formangussöffnung erstreckt sich durch einen Angusseinsatz der in seiner Position durch eine Angusseinsatzhalteplatte gehalten wird. Jede Formangussöffnung ist zu einer Angussdichtung ausgerichtet die mittels Gewinde mit der Düse verbunden ist. Ebenso ist die Anordnung der Angussdichtungen im Allgemeinen relativ zu der Form fixiert.
Eine Mehrfachhohlraum-Eckenanguss-Spritzgießvorrichtung mit einer ersten Düse, einer Düsenverbindung, und einer zweiten Düse ist beschrieben in der veröffentlich ten U.S. Anmeldeschrift Nr. 2005-0196486 A1 , veröffentlicht am 8. September 2005, die hierin durch den Bezug darauf in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
In solchen Mehrfachhohlraum-Anwendungen wird während der Produktion eine Unmenge von Hohlräumen verwendet, z.B. kann eine Form 192 Formhohlräume aufweisen. Ein Formhohlraum, ein Hohlraumeinsatz, eine Düsenspitze, eine Angussdichtung, oder andere Teile der Vorrichtung in Bezug auf einen bestimmten Formhohlraum können beschädigt werden oder in anderer Weise nicht richtig funktionieren. In solch einer Situation muss in einer herkömmlichen Mehrfachhohlraum-Spritzgießvorrichtung ein Nutzer während des Zerlegens, des Separierens und des Zusammenbauens des beschädigten oder gestörten Bereiches die gesamte Form abschalten. Das Stoppen der gesamten Produktion für ein Problem das nur einen Formhohlraum betrifft ist ineffizient.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrfachhohlraum-Spritzgießvorrichtung bereitgestellt umfassend eine erste Düse mit einem ersten Düsenschmelzekanal der in Fluidverbindung mit einem Verteilerschmelzekanal steht, und einer zweiten Düse mit einem zweiten Düseschmelzekanal der in Fluidverbindung mit dem ersten Düseschmelzekanal steht. Zwischen der ersten und der zweiten Düse wird eine Düsenverbindung bereitgestellt und umfasst einen Düsenverbindungs-Schmelzedurchgang der eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Düsenschmelzekanal und dem zweiten Düsenschmelzekanal herstellt. Die zweite Düse umfasst eine Vielzahl von mit dem zweiten Düseschmelzekanal in Fluidverbindung stehenden, sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgängen. Die sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgänge liefern Schmelze zu einer Vielzahl von Formhohlräumen durch eine Vielzahl von entsprechenden Düsenspitzen und Formangussöffnungen. In einer Bohrung in der zweiten Düse ist ein Absperrventil angeordnet. Die Bohrung schneidet eine der sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgänge. Das Absperrventil umfasst einen sich durch ihn hindurch erstreckenden Durchgang so dass wenn der Durchgang mit dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist der Schmelzestrom durch das Absperrventil strömen kann, und wenn der Durchgang im Wesentlichen senkrecht zu dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist wird der Schmelzestrom daran gehindert durch das Absperrventil zu strömen.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Absperrventil einen Stopfen und eine Kappe. Der Stopfen umfasst ein sich dorthin durch erstreckenden Durchgang und die Kappe sichert den Stopfen in der Bohrung der zweiten Düse. Die Kappe umfasst eine äußere Gewindeoberfläche die in eine Innengewindeoberfläche der Bohrung eingreift. Eine Vorderoberfläche der Kappe stößt gegen eine Schulter des Stopfens um den Stopfen in der Bohrung der zweiten Düse zu halten. Um das Absperrventil von einer geöffneten Position in eine geschlossene Position umzuschalten wird die Kappe in der Bohrung in der zweiten Düse gelöst, ein Werkzeug wie beispielsweise ein Inbusschlüssel wird durch eine Zugangsbohrung in der Formhohlraumplatte eingesteckt und fast eine in einer Vorderoberfläche des Stopfens eingeformte Vertiefung ein. Der Stopfen wird gedreht von einer Position in der der Durchgang durch den Stopfen mit dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist (geöffnete Position) zu einer Position in der der Durchgang durch den Stopfen im Wesentlichen senkrecht zu dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ist (geschlossene Position). Die Kappe kann einen mutterförmigen Kopf aufweisen der gedreht werden kann mit einem herkömmlichen Steckschlüsseleinsatz, oder die Kappe kann Vertiefungen in einer Vorderoberfläche der Kappe umfassen die durch ein Werkzeug angegriffen werden können mit Vorsprüngen entsprechend den Vertiefungen.
Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Absperrventil einen Stopfen und eine Kappe, wobei die Kappe angrenzend an den Stopfen in einer zweiten Bohrung angeordnet ist. Die Kappe umfasst einen Kopf der mit einem Teil des Stopfens überlappt um den Stopfen in seiner Bohrung zu sichern. Um das Absperrventil zu schalten wird die Kappe gelöst und der Stopfen wird in der gleichen oben beschriebenen Weise gedreht.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun vollständiger beschrieben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen in denen ähnliche Bezugsziffern ähnliche Strukturen bezeichnen.
1 ist eine Teil-Querschnittsansicht eines Teils einer Spritzgießvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus 1.
3 ist eine perspektivische Unteransicht der zweiten Düse aus 1.
3a ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Absperrventils.
4 ist eine perspektivische Unteransicht einer zweiten Düse ein alternatives Absperrventils zeigend.
5 ist eine perspektivische Unteransicht der zweiten Düse 120 aus 3 und eines Teils der Formhohlraumplatte.
6 ist eine perspektivische Unteransicht der zweiten Düse aus 3 und eines Teils der Formhohlraumplatte.
7 ist eine Teil-Querschnittsansicht eines Teils einer Spritzgießvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Teil-Querschnittsansicht der Ausführungsform aus 7 in einem Teil eines Eckenangusssystems.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Teilschnittansicht einer Eckenanguss-Spritzgießvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt und allgemein durch das Bezugszeichen 100 gekennzeichnet. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Spritzgießvorrichtung aus 1. Die Spritzgießeinrichtung 100 umfasst einen Verteiler 102 der zwischen einer Formplatte 104, einer Einspritzbuchse 106 und einer Rückenplatte 108 angeordnet ist. Eine Scheibe 110 beschränkt die Bewegung des Verteilers 102 relativ zu der Formplatte 104 und der Rückenplatte 108 um axial die Position des Verteilers 102 zu fixieren. So wird während des Betriebs der Verteiler effektiv daran gehindert sich durch thermische Ausdehnung in Richtung der Rückenplatte durchzubiegen. Ein Luftspalt 112 ist zwischen dem Verteiler 102 und der Rückenplatte 108 vorgesehen. Eine Maschinendüse (nicht gezeigt) liefert einen Schmelzestrom von unter Druck stehenden geschmolzenen Material durch die Einspritzbuchse 106 zu einem Verteilerkanal 114 des Verteilers 112. Die Scheibe 110 hilft auch die Kraft von dem Verteiler 102 direkt auf eine erste Düse 116 zu fokussieren um das Abdichten des Verteilers 102 gegenüber der ersten Düse 116 zu unterstützen. Die Scheibe 110 hält den isolierenden Luftspalt 112 zwischen dem Verteiler 102 und der Rückenplatte 108 aufrecht. Allgemein ist diese Scheibe ausgebildet um einen minimalen Kontakt zwischen dem Verteiler 102 und der Rückenplatte 108 zu ermöglichen und ist fähig sich durchzubiegen um ein Teil der dazwischenwirkenden Kräfte zu absorbieren.
Eine Vielzahl von ersten, Rückseiten montierten Düsen 116 sind mit dem Verteiler 102 verbunden (aus Einfachheitsgründen ist in 1 nur eine gezeigt). Jede erste Düse 116 umfasst einen ersten Düsenschmelzekanal 118 der mit einem entsprechenden Verteilerauslass 117 ausgerichtet ist um den Schmelzestrom von dem Verteilerkanal 114 aufzunehmen. Jede erste Düse 116 weist einen Flansch Abschnitt 119 der auf einem entsprechenden Schulterabschnitt 121 der Formplatte 104 sitzt. Der in der entsprechenden Schulter 121 der Formplatte 104 gehaltene Flansch 119 bewirkt die Begrenzung der axialen Bewegung der Rückseiten montierten ersten Düse 116 in Richtung einer zweiten Düse 120, wie unten beschrieben. Während des Betriebs unterstützt der Düsenflansch und die Formplattenschulteranordnung die Beladung von dem Verteiler 102 während es weiter erlaubt die Beladung von dem Verteiler 102 als Dichtungsmittel/-kraft zwischen der ersten Düse 116 und dem Verteiler 102 zu verwenden.
Ein Düsenkörperteil 122 der ersten Düse 116 erstreckt sich durch eine Öffnung 124, die sich durch die Formplatte 104 und eine Hohlraumplatte 126 erstreckt. Düsenheizer (nicht gezeigt) sind über den Düsenkörper 122 jeder ersten Düse 116 verbunden, um Wärme für die Düse bereitzustellen. Die Düsenheizer stehen durch einen elektrischen Anschluss (nicht gezeigt) mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) in Verbindung. Ein Thermoelement (nicht gezeigt) ist mit der ersten Düse 116 verbunden, um Temperaturmessungen der ersten Düse zu ermöglichen.
Die zweite Düse 120 wird durch eine Düsenverbindung 128 mit der ersten Düse 116 verbunden dargestellt. Die zweite Düse 120 ist eine Eckenangussdüse die einen zweiten Düsenschmelzekanal 130 umfasst der mit dem ersten Düsenschmelzekanal 118 der ersten Düse 116 ausgerichtet ist um Schmelze davon aufzunehmen. Radial erstreckende Schmelzedurchgänge 132 weisen von dem zweiten Düsenschmelzekanal 130 weg, um durch die Formangussöffnungen 134 Schmelze zu einer Reihe von Formhohlräumen 136 zu liefern. Die Formhohlräume 136 sind radial beabstandet von den Düsenspitzen/den mit der zweiten Düse 120 verbundenen Angussdichtungen 144. Die zweite Düse 120 hat einen im Wesentlichen bausteinartigen Düsenkörper 138 wie in den 10, 11, und 14 der veröffentlichten U.S. Patentanmeldung Nr. 2005-0196486 A1 gezeigt. Jedoch kann der Düsenkörper 138 der zweiten Düse 120 auch einen im Wesentlichen scheibenförmiges Design aufweisen wie in den 7–9 der veröffentlichten U.S. Patentanmeldung Nr.2005-0196486 A1 gezeigt und unten in Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Ein kreisförmiger Flanschabschnitt 140 erstreckt sich von einer Rückenoberfläche 142 des Dü senkörpers 138 und ist mit der Düsenverbindung 128 verbunden. Ein Vorsprung 147 erstreckt sich von einer Frontoberfläche 148 des Düsenkörpers 138 um die zweite Düse 120 relativ zur Formhohlraumplatte 126 anzuordnen um die Angussdichtungen 144 mit den Formangussöffnungen 134 auszurichten, und um die Seiten- und Längsbewegung der zweiten Düse 120 zu reduzieren. Wie in 2 dargestellt umfasst jede zweite Düse 120 einen Heizer 153 und ein entsprechendes Thermoelement (nicht gezeigt) um die Schmelze darin zu erwärmen. Der Düsenheizer 153 steht durch elektrische Anschlüsse (nicht gezeigt) mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) in Verbindung. In der vorliegenden Erfindung umschlingt, wie in den 1 und 2 gezeigt der Heizer 153 die Frontoberfläche 148 bis zur Rückenoberfläche 142 der zweiten Düse 120 um vorteilhaft die Angussdichtungen 144 mit Wärme zu umgeben.
Die Angussdichtungen 144 greifen mittels eines Gewindes an der zweiten Düse 120 an und umfassen Schmelzedurchgänge 143 um Schmelze von den Schmelzedurchgängen 132 über die Formangussöffnung 134 an Formhohlräume 136 zu liefern. Jede Angussdichtung 144 ist in Längsrichtung in einer Position relativ zu jeder entsprechenden Formangussöffnung 134 und jeden Formhohlraum 136 fixiert. Die in den 1 und 2 gezeigten Angussdichtungen 144 bestehen aus einer zweiteiligen Konstruktion umfassend eine Spitze 145 die von einer Dichtung 146 umgeben ist. Die Angussdichtung 144 kann aus zwei Metallen bestehen, z.B. kann die Dichtung 146 aus H13-Stahl bestehen und die Spitze 145 kann aus einem Karbid oder Berylliumkupfer bestehen. Die Dichtung 146 und die Spitze 145 sind nicht beschränkt darauf aus Metall zu bestehen und daher kann die Angussdichtung 144 aus jeder geeigneten Materialkombination bestehen. Die Dichtung 146 und die Spitze 145 können alternativ auch aus dem gleichen Material bestehen. Alternativ kann die Angussdichtung 144 aus einer einteiligen Anordnung bestehen wie gezeigt und beschrieben in Bezug auf die Ausführungsform in 5 der veröffentlichten U.S. Patentanmeldung Nr. 2005-0196486 A1 .
Weitere Details in Bezug auf die erste Düse 116, die zweite Düse 120 und die Düsenverbindung 128 werden in der veröffentlichten U.S. Patentanmeldung Nr. 2005-0196486 A1 bereitgestellt. Wie darin erwähnt wird in Betrieb die Eckenanguss-Spritzgießvorrichtung 100 auf eine Betriebstemperatur erwärmt was bewirkt, dass sich die Bauteile einschließlich des Verteilers 102 und der ersten und zweiten Düsen 116, 120 ausdehnen. Der Verteiler 102 ist relativ in der Position auf einer Oberfläche durch das Zusammenwirken zwischen der Scheibe 110 und der Rückenplatte 108 und auf der anderen Oberfläche durch die erste Düse 116 fixiert, genauer durch das Zusammenwirken zwischen dem Flansch 119 der ersten Düse 116 und der Schulter 128 der Formplatte 104. Die Angussdichtungen 144 eines Seitenanguss-Spitzenabschnitts der zweiten Düse 120 sind auch relativ in ihrer Position in Bezug auf die Formangussöffnung 134 fixiert. Daher wird die thermische Ausdehnung des Systems durch das Zusammenwirken der Düsenverbindung 128 mit den ersten und zweiten Düsen 116, 120 in Einklang gebracht.
Ein Schmelzestrom geschmolzenen Materials wird unter Druck stehend von einer Maschinendüse (nicht gezeigt) zu einem Verteilerkanal 114 eines Verteilers 102 geliefert. Die Schmelze wird durch den Verteilerkanal 114 in die Düsenschmelzekanälen 118 einer Vielzahl von ersten Düsen 116 verteilt. Die Schmelze strömt von den Düsenschmelzekanal 118 durch die Schmelzedurchgänge 129 der Düsenverbindungen 128 und in die zweiten Düseschmelzekanäle 130 hinein. Die Schmelze strömt dann durch die Schmelzedurchgänge 132, durch die Angussdichtungen 144, über die Angussöffnung 134 und in die entsprechenden Formhohlräume 136 hinein. Sobald der Einspritzabschnitt des Zyklus beendet ist werden die Formteile gekühlt und aus den Formhohlräumen herausgenommen.
Wenn in einem Formhohlraum, einer Angussdichtung, oder in anderen Teilen der Spritzgießvorrichtung die sich auf einen bestimmten Formhohlraum beziehen beschädigt werden oder in anderer Weise nicht mehr betriebsfähig sind kann die Strömung zu dem Hohlraum durch ein Absperrventil 150 der vorliegenden Erfindung abgesperrt werden. Absperrventile 150 sind in einer Bohrung 132 der zweiten Düse 120 angeordnet und schneiden sich mit den Schmelzedurchgängen 132.
Die in den 2 bis 6 gezeigten Absperrventile 150 werden im Detail beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht von einer Frontoberfläche 148 (d.h. den Verteiler 102 abgewandt) der zweiten Düse 120. Wie zu sehen ist versorgt die zweite Düse 120 in 3 durch die Angussdichtung 144 vier (4) Hohlräume 136. Jedem Schmelzedurchgang 132 der zu einer Angussdichtung 144 führt ist ein Absperrventil zugeordnet. In einer Ausführungsform umfasst das Absperrventil 150 ein Stopfen 154 und eine Kappe 156. Der Stopfen 154 umfasst ein ersten Bereich 158 und einen zweiten Bereich 160. Der erste Bereich 158 weist einen größeren Durchmesser als der zweite Bereich 160 auf. Der erste Bereich 158 passt gleitend in die Bohrung 152. Der erste Abschnitt 158 des Stopfens 154 umfasst einen Durchgang 162 der im allgemeinen senkrecht zu der Längsachse des Stopfens 154 ist und sich durch den ersten Bereich 158 erstreckt. Wie in 2 gezeigt ist der Durchgang 162 mit dem Schmelzedurchgang 132 ausgerichtet um zu erlauben, dass Schmelze dorthin durch und durch die Formangussöffnung 134 in einen Hohlraum 136 strömt, wie im linken Absperrventil 150 aus 2 gezeigt. Durch das Drehen des Stopfens 154, so dass der Durchgang 162 senkrecht zu dem Schmelzedurchgang 132 steht, wie in dem rechten Absperrventil 150 aus 2 gezeigt, kann die Schmelze nicht durch das Absperrventil 150 hindurch treten und kann daher nicht in den Formhohlraum 136 strömen. Eine solche Anordnung erlaubt, einem Nutzer die Strömung zu bestimmten Hohlräumen abzusperren ohne das gesamte System zu unterbrechen.
Zur Vereinfachung der Darstellung zeigt 3 zwei Möglichkeiten den Stopfen 154 in der zweiten Düse 120 zu halten. In der Praxis würde im Allgemeinen nur ein Mittel verwendet werden um den Stopfen 154 zu halten. Die auf der linken Seite der 3 gezeigten Absperrventile 150 verwenden eine Kappe 156 die auf einer Frontoberfläche davon Schlitze 157 aufweist. Die Kappe 156 ist ein Hohlzylinder und ist auf einer Außenoberfläche 184 davon mit einem Gewinde versehen. Die mit Gewinde versehene Außenoberfläche 184 der Kappe 156 greift in eine Gewindebohrung 152 in der Frontoberfläche 148 der zweiten Düse 120 ein. Ein Werkzeug 159 umfasst Vorsprünge 161, die in die Kappe 156 eingreifen, um die Kappe 156 in der Gewindebohrung 152 festzuziehen oder zu lösen. Beim Festziehen der Kappe 156 stößt eine untere Oberfläche 158 der Kappe 156 gegen eine Schulter 188 des Stopfens 154 um den Stopfen 154 in der Bohrung 152 zu halten. Um das Absperrventil 150 von einer geöffneten Position zu einer geschlossenen Position umzuschalten, oder entgegengesetzt, wird das Werkzeug 159 verwendet um die Kappe 156 zu lösen. Dann wird ein Werkzeug wie beispielsweise ein Inbusschlüssel in eine entsprechend geformte Vertiefung 190 in der Frontoberfläche 192 des Stopfens 154 eingesteckt um den Stopfen zu drehen, so dass der Durchgang 162 von einer Position verstellt wird in der der Durchgang 162 im Wesentlichen mit dem Schmelzedurchgang 32 ausgerichtet ist (einer geöffneten Position) zu einer Position in der der Durchgang 162 im Wesentlichen senkrecht zu dem Schmelzedurchgang 32 ausgerichtet ist (einer geschlossenen Position). Die Kappe 156 wird dann festgezogen um den Stopfen 154 in der Bohrung 152 zu sichern. Die Kappe 156 ist, wenn festgezogen bündig mit der Frontoberfläche 148 der zweiten Düse 120 und benötigt daher keinen zusätzlichen Raum.
Der zweite Bereich 160 des Stopfens 154 umfasst weiter eine Außengewindeoberfläche 194. Die Außengewindeoberfläche 194 wird verwendet um mittels einer Innengewindeoberfläche eines Werkzeugs (nicht gezeigt) erfasst zu werden, um ei nen sicheren Halt des Stopfens 154 zu ermöglichen und um den Stopfen 154 aus der Bohrung 152 der zweiten Düse 120 zu entfernen, zum Beispiel. wenn der Stopfen 154 beschädigt, verstopft, verschlissen ist oder aus jedem anderen Grund. Alternativ kann die äußere Oberfläche des Stopfens 154 geformte Vertiefungen zum Eingriff durch ein Werkzeug aufweisen zum Entfernen des Stopfens aus der zweiten Düse 120.
Das Absperrventil 150 kann weiter einen Positionsanzeigeknopf 200 umfassen angeordnet auf eine äußere Oberfläche des ersten Bereiches 158 des Stopfens 154. Der Knopf 200 ist federbelastet, so dass nach er außen vorgespannt ist. Die Bohrung 152 in der zweiten Düse 120 umfasst vertikale Nuten 202, die um 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sind. Zwei Nuten 202 sind in 3 gezeigt, jedoch können auch vier Nuten verwendet werden. Wenn der Stopfen 154 in der Bohrung 152 gedreht wird, wird der Knopf 200 gegen die innere Wand 204 der Bohrung 152 gedrückt. Wenn der Stopfen 154 eine Position erreicht in der der Knopf 200 mit einer der Nuten 202 ausgerichtet ist bewirkt die Federvorspannung des Knopfes 200 ein einschnappen des Knopfes vorwärts in die Nut 202, um dadurch anzuzeigen, dass der Stopfen 154 in der geöffneten oder geschlossenen Position ist. Die Federvorspannung des Knopfes 200 ist gering, so dass sie leicht überwunden werden kann um den Knopf 200 aus der Nut 202 zu bewegen, um den Stopfen von einer geöffneten Position zu einer geschlossenen Position oder umgekehrt zu bewegen. Ebenso können Bezugs-/Einteilungsmarkierungen, etc. verwendet werden um die Position des Stopfens anzuordnen.
3a zeigt eine alternative Ausführungsform eines Absperrventils 150b. Das Absperrventil 150b umfasst einen Stopfen 154, der identisch mit dem Stopfen 154 des Absperrventils 150 ist. Das Absperrventil umfasst weiter eine Kappe 156b. Die Kappe 156b ist ähnlich der Kappe 156 des Absperrventils 150, jedoch ist kein besonderes Werkzeug notwendig, um sie zu entfernen. Stattdessen umfasst die Kappe 156b einen mutterförmigen Kopf 196 der mit einem herkömmlichen Steckschlüssel ergegriffen werden kann. Die Kappe 156b ist ein hohler Zylinder, so dass wenn sie festgezogen in der Gewindebohrung 152 ist, wobei die Schulter 188 des Stopfens 154 gegen sie liegt, in die Vertiefung 190 des Stopfens 154 eingegriffen werden kann. In allen anderen Aspekten ist das Absperrventil 150b identisch zu dem Absperrventil 150.
4 zeigt eine andere Ausführungsform als Absperrventils 150a die der aus 3 ähnlich ist. 4 ist eine perspektivische Ansicht die eine Frontoberfläche 148a der zweiten Düse 120a zeigt. Die zweite Düse 120a ist der zweiten Düse 120 aus 3 in allen Aspekten ähnlich außer in Bezug auf das Absperrventil 150a. Das Absperrventil 150a aus 4 umfasst einen Stopfen 150a und eine Kappe 164. Der Stopfen 154a umfasst einen Durchgang 162a dorthin durch der im Allgemeinen senkrecht zu der Längsachse des Stopfens 154a ist. Der Stopfen 154a umfasst weiter zwei halbmondförmige Ausschnitte 172, 174 angrenzend an eine Vorderoberfläche 176 des Stopfens 154a. Der Stopfen 154a ist in einer Bohrung 152a in der Frontoberfläche 148a der zweiten Düse 120a angeordnet. Die Kappe 164 umfasst ein Gewindeabschnitt 166 und einen Kopf 168 der größer als der Gewindeabschnitt 166 ist. Die Kappe 164 ist in einer Gewindebohrung 182 in der Frontoberfläche 148a der zweiten Düse 120a angeordnet. Die Bohrung 182 ist neben der Bohrung 152a angeordnet. Der Kopf 168 der Kappe 164 steht an den Ausschnitten 172 oder 174 gegenüber dem Stopfen 154a über, um den Stopfen 154a in der Düse 120a zu halten. Wenn der Stopfen 154a so angeordnet ist, dass der Kopf 168 der Kappe 164 den Ausschnitt 174 überdeckt, dann ist der Durchgang 162a im Allgemeinen senkrecht zu dem Schmelzedurchgang 132 angeordnet, so dass der Stopfen 154a in der geschlossenen Position ist, wie in dem rechten Bereich in 2 gezeigt. Wenn der Stopfen 154a so angeordnet ist, dass der Kopf 168 der Kappe 164 mit dem Ausschnitt 172 überlappt, dann ist der Durchgang 162 im Wesentlichen mit dem Schmelzedurchgang 132 ausgerichtet, so dass der Stopfen 154a in der geöffneten Position ist, wie in dem linken Bereich in 2 gezeigt. Um die Position des Stopfens 154a von geöffnet zu geschlossen oder andersrum zu verstellen wird ein Werkzeug wie beispielsweise ein Inbusschlüssel in die eingeformte Vertiefung 180 im Kopf 168 der Kappe 164 eingesetzt. Die Kappe 164 wird gedreht, so dass sie sich von der Gewindebohrung 182 löst und dabei den Stopfen 154a freigibt. Ein Werkzeug wie beispielsweise ein Inbusschlüssel wird dann in eine eingeformte Vertiefung 178 in der Frontoberfläche 176 des Stopfens 154a eingesetzt und der Stopfen 154a wird gedreht, so dass einer der Ausschnitte 172 oder 174 zur Bohrung 182 ausgerichtet ist, abhängig davon ob die gewünschte Position des Stopfens 1543 geöffnet oder geschlossen ist. Obwohl nur ein Absperrventil 150a aus 4 wurde beschrieben, kann jedoch wie in 4 gesehen werden kann ein Stopfen 154a eines Absperrventils 150a jeden Schmelzedurchgang 132 trennen der mit einer entsprechenden Angussdichtung 144 ausgerichtet ist.
Die Stopfen 154, 154a und die Kappen 156, 156a und 156b können aus jedem geeigneten Material hergestellt werden wie beispielsweise Berylliumkupfer, Kupfer, Kupferlegierungen oder Werkzeugstahl (H13).
Die 5 und 6 zeigen die zweite Düse 120 mit einer teilweise weggeschnittenen die zweite Düse 120 umgebenden Formhohlraumplatte 126. Die Formhohlraumplatte 126 umfasst eine Vertiefung 206 um den Vorsprung 147 der zweiten Düse 120 aufzunehmen. Die Formhohlraumplatte 126 umfasst weiter Bohrungen 208 für den Zugang zu den Absperrventilen 150. Um die Absperrventile 150 von einer geöffneten Position zu einer geschlossenen Position umzuschalten wird ein Werkzeug 159 oder ein Steckschlüssel (nicht gezeigt), abhängig ob eine Kappe 156 oder 156b verwendet wird, durch die Bohrung 208 eingeführt, in die Kappe 156 oder 156b eingesteckt und gedreht um die Kappe 156 oder 156b zu lösen. Ein Werkzeug wie beispielsweise ein Inbusschlüssel 210, wird dann durch die Bohrung 208 eingeführt und in die Vertiefung 190 in den Stopfen 154 eingesteckt, wie in 6 gezeigt, um den Stopfen 154 in die gewünschte Position zu drehen, wie oben beschrieben. Wenn das in 4 gezeigte Absperrventil 150a verwendet wird kann es notwendig sein dass die Bohrungen 208 größer sind um Zugang zu sowohl der Kappe 164 als auch den Stopfen 154a zu ermöglichen wie es für einem Fachmann in dieser Technik verständlich ist.
Eine Eckenanguss-Spritzgießvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den 7–9 dargestellt und ist im Allgemeinen durch die Bezugsziffer 810 gekennzeichnet. Die Spritzgießvorrichtung 810 umfasst einen Verteiler (nicht gezeigt) und relativ in seiner Position fixiert ist, wie oben mit Bezug auf die Ausführungsform der 1–3 beschrieben.
In dieser Ausführungsform sind eine Vielzahl erster von hinten montierter Düsen 716 fluidmäßig mit dem Verteiler verbunden, wobei jede einen ersten Düsenschmelzekanal 718 umfasst, der fluidmäßig mit einem entsprechendem Verteilerkanal (nicht gezeigt) verbunden ist. Die erste Düse 716 umfasst einen Körperteil 723 der sich durch eine Öffnung 838 einer Formplatte 822 erstreckt. Jede erste Düse 716 umfasst auch einen Flanschbereich 719, der gegen die Formplatte 822 stößt. Der Flanschbereich 719 kann entfernbarer oder integraler Teil der ersten Düse 716 sein. Wenn in einer Spritzgießvorrichtung installiert wird der Flansch gegen die Formplatte gehalten und bewirkt die axiale Bewegung der von hinten montierten Düse in Richtung zu der von vorne montierten Düse 742 zu begrenzen, wie unten beschrieben. Während des Betriebes wirken der Düsenflansch und die Formplattenanordnung in der gleichen Weise wie oben mit Bezug auf die Ausführungsform aus den 1–3 beschrieben.
Die in den 7–9 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst zweite, von vorne montierte Düsen 742, die fluidmäßig mit der ersten Düse 716 durch eine Düsenverbindung 744 verbunden sind, die unten detaillierter beschrieben ist. Die zweite Düse 742 ist eine Eckenanguss-Düse, die einen zweiten Düsenschmelzekanal 746 zum Aufnehmen von Schmelze aus dem ersten Düseschmelzekanal 718 umfasst. Sich radiale erstreckende Schmelzedurchgänge 748 zweigen von dem zweiten Düsenschmelzekanal 746 ab, um Schmelze durch die Angussöffnungen 850 zu einer Reihe von Formhohlräumen 855 zu liefern. Die Formhohlräume sind radial beabstandet um einen Eckenanguss-Spitzenbereich der zweiten Düse 742 angeordnet. Die zweite Düse 742 weist einen im Wesentlichen scheibenförmigen Düsenkörper 741 auf, mit einem kreisförmigen Flanschbereich 787 der sich von einer Rückenoberfläche 883 erstreckt und mit einem Vorsprung 858 der sich von einer Frontoberfläche 881 erstreckt. Der Vorsprung 858 positioniert die zweite Düse 742 relativ zu einer Formhohlraumplatte 840 um die Angussdichtungen 752 mit dem Formangussöffnungen 850 auszurichten, um die Seiten-und Längsbewegung der zweiten Düse 742 zu reduzieren.
Die Angussdichtungen 752 greifen mittels Gewinde in die zweite Düse 742 ein um Schmelze von den Schmelzedurchgängen 748 über Formangussöffnungen 850 zu Formhohlräumen 855 zu liefern. Jede Angussdichtung 752 ist in Längsrichtung relativ zu jeder entsprechenden Formangussöffnung 850 und Formhohlraum 855 in seiner Position fixiert, wie in 8 gezeigt. Die Angussdichtungen 752 können zweiteilige Dichtungen sein wie oben gezeigt und mit Bezug auf die Ausführungsform aus 1 und 2 beschrieben. Als Alternative kann die Angussdichtung 752 eine einteilige Anordnung sein.
Wie in 7 dargestellt umfasst jede erste Düse 716 und jede zweite Düse 742 einen Heizer 732, 760 und entsprechende Thermoelemente 736, 736a um die Schmelze darin zu erwärmen. Die Düsenheizer 732, 760 stehen durch entsprechende elektrische Verbindungen 734, 762 mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) in Verbindung. In der vorliegenden Ausführungsform umschlingt wie in 8 gezeigt der Heizer 760 eine vordere Oberfläche 881 bis zur hinteren Oberfläche 883 der zweiten Düse 742, um vorteilhaft die Angussdichtungen 752 mit Wärme zu umgeben.
In der Ausführungsform aus den 7 und 8 ist die Düsenverbindung 744 mit der ersten Düse 716 und der zweiten Düse 742 in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben verbunden mit einer Dichtung 785 zwischen einem vorderen Ende 768 der Düsenverbindung 744 und dem Flansch 787 der zweiten Düse 742. Die Dichtung 785 verhindert eine Schmelzeleckage und absorbiert die Kräfte der thermischen Ausdehnung der Düsenverbindung 744. In einer Ausführungsform kann die Dichtung 785 aus einem Isoliermaterial hergestellt sein um Wärmeverluste an der Gleitverbindung zwischen der Düsenverbindung und der zweiten Düse zu verhindern. Obwohl nicht gezeigt kann die Düsenverbindung 744 in dem Flansch 787 der zweiten Düse 742 sitzen, so dass sich bei kalten Bedingungen ein Spalt zwischen einem vorderen Ende der Düsenverbindung und der hinteren Oberfläche 883 der zweiten Düse 742 bildet.
Die Düsenverbindung 744 umfasst einen Schmelzedurchgang 778 mit einem gleichbleibenden Durchmesser, der es erlaubt, dass Schmelze von dem ersten Düsenschmelzekanal 718 zu dem zweiten Düsenschmelzekanal 746 ohne einen unerwünschten Druckabfall dazwischen strömt.
Die zweite Düse 742 umfasst Absperrventile 750 die in den Bohrungen 751 der zweiten Düse 742 angeordnet sind. Die Absperrventile 750 schneiden die Schmelzedurchgänge 748. Die Absperrventile 750 können jedes der mit Bezug auf die 2–6 beschriebenen Absperrventilen sein, angeordnet in einer scheibenförmigen zweiten Düse 742.
In jeder oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein geeigneter Weg einen einzelnen Hohlraum in einer Spritzgießvorrichtung abzusperren bereitgestellt. Zugang zu dem Absperrventil wird von der Vorderseite der Vorrichtung ermöglicht, so dass keine Teile der Vorrichtung entfernt werden müssen um einen einzelnen Hohlraum abzusperren. Weiter ist, selbst wenn das Absperrventil beschädigt ist oder als Teil regelmäßig geplanter Instandhaltung ersetzt werden muss ist ein leichter Zugang von der Vorderseite der Vorrichtung möglich ohne den Rest der Spritzgießvorrichtung zu stören.
Viele Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die detaillierte Ausführung offensichtlich und daher ist es durch die beigefügten Ansprüche beabsichtigt alle Merkmale und Vorteile der Erfindung abzudecken die in den rechtmäßigen Sinn und Umfang der Erfindung fallen. Da zahlreiche Modifikationen und Änderungen den Fachleuten in der Technik sofort auffallen ist es weiter nicht gewünscht die Erfindung auf die dargestellte und beschriebene genaue Konstruktion und Betrieb zu beschränken und entsprechend fallen alle geeigneten Modifikationen und äquivalente Ausführungsformen auf die ausgewichen werden kann in den Umfang der Erfindung.

Claims

Eine Spritzgießvorrichtung umfassend: einen Verteiler mit mindestens einem Verteilerschmelzekanal zum Aufnehmen eines unter Druck stehenden Schmelzestroms von formbaren Material; eine erste Düse mit einem ersten Düsenschmelzekanal der in Fluidverbindung mit dem Verteilerschmelzekanal steht; eine zweite Düse mit einem zweiten Düsenkörper, einem zweiten Düseschmelzekanal der in Fluidverbindung mit dem ersten Düsenschmelzekanal steht, und eine Vielzahl von sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgängen die in Fluidverbindung mit dem zweiten Düsenschmelzekanal stehen; eine Düsenverbindung die zwischen der ersten Düse und der zweiten Düse vorgesehen ist und einen Düsenverbindungsschmelzedurchgang aufweist um fluidmäßig den ersten Düsenschmelzekanal und den zweiten Düsenschmelzekanal zu verbinden, eine Vielzahl von Angussdichtungen, die mit der zweiten Düse verbunden sind, die Vielzahl von Angussdichtungen liefert den Schmelzestrom von der Vielzahl sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgängen durch entsprechende Formangussöffnungen zu einer Vielzahl von einer Formhohlräumen; ein Absperrventil das in einer Bohrung in dem zweiten Düsenkörper angeordnet ist, wobei die Bohrung einen der sich nach außen erstrechenden Schmelzedurchgänge schneidet, wobei das Absperrventil ein sich dort hindurch erstreckenden Durchgang umfasst, so dass wenn der Durchgang mit dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist der Schmelzestrom durch das Absperrventil strömen kann, und wenn der Durchgang im Wesentlichen senkrecht zu dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist der Schmelzestrom daran gehindert ist durch das Absperrventil zu strömen.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Länge des zweiten Düsenkörpers kleiner ist als entweder die Breite oder die Tiefe des zweiten Düsenkörpers.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Düsenköper im Wesentlichen scheibenförmig ist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Düsenkörper im Wesentlichen scheibenförmig ist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Absperrventil einen Stopfen und eine Kappe umfasst, der Stopfen eine Längsachse aufweist und einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der erste Bereich einen größeren Durchmesser als der zweite Bereich aufweist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Bereich passgenau in die Bohrung in dem zweiten Düsenkörper passt.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der durch den ersten Bereich vorgesehene Durchgang im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Stopfens ist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kappe ein hohler Zylinder ist mit einem Gewinde auf einer äußeren Oberfläche, wobei die Außengewindeoberfläche der Kappe in ein Gewinde auf einer inneren Oberfläche der Bohrung in dem zweiten Düsenkörper eingreift, und wobei der zweite Bereich des Stopfens in der Kappe angeordnet ist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Kappe Schlitze in einer Frontoberfläche davon umfasst und ein Werkzeug in die Kappe eingreift um die Kappe in der Bohrung festzuziehen oder zu lösen, wobei der Stopfen gedreht werden kann wenn die Kappe gelöst ist, um so den Durchgang in den Stopfen mit dem sich radial erstreckenden Durchgang oder senkrecht zu dem radial erstreckenden Durchgang auszurichten.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der zweite Bereich des Stopfens eine Außengewindeoberfläche aufweist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der zweite Bereich des Stopfens eine eingeformte Vertiefung aufweist die geeignet ist durch ein Werkzeug eingegriffen zu werden.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Absperrventil weiter einen positionsanzeigenden Knopf aufweist der auf einer äußeren Oberfläche des ersten Bereiches des Stopfens angeordnet ist.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kappe einen mutterförmigen Kopf aufweist der geeignet ist durch ein herkömmlichen Steckschlüssel eingegriffen zu werden, und wobei die Kappe eine äußere Gewindeoberfläche aufweist die geeignet ist in eine Innengewindeoberfläche der Bohrung einzugreifen.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Absperrventil weiter umfasst: einen Stopfen mit einem Durchgang der im Allgemeinen senkrecht zu einer Längsachse des Stopfens ist, wobei der Stopfen mindestens zwei Vertiefungen in einer Frontoberfläche des Stopfens aufweist; und eine Kappe umfassend einen Gewindebereich und einen Kopf der größer als der Gewindebereich ist, wobei die Kappe in einer zweiten Bohrung in der Frontoberfläche des zweiten Düsenkörpers angrenzend an die Bohrung angeordnet ist, und wobei der Kopf der Kappe mit dem Stopfen an einer der Vertiefungen überlappt, um den Stopfen in der Bohrung zu halten.
Die Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Durchgang in dem Stopfen im Wesentlichen mit dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ausgerichtet ist wenn der Stopfen so ausgerichtet ist, dass die Kappe mit einer der Vertiefungen überlappt, und der Durchgang in dem Stopfen im Wesentlichen senkrecht dem sich nach außen erstreckenden Schmelzedurchgang ist, wenn die Kappe mit der anderen Vertiefung überlappt.